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        淺析燃料乙醇的原料及生產(chǎn)技術(shù)效益分析

        2016-03-13 13:33:51徐寶國吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司吉林昌邑132101
        化工管理 2016年36期
        關(guān)鍵詞:效益生產(chǎn)

        徐寶國(吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司,吉林 昌邑 132101)

        淺析燃料乙醇的原料及生產(chǎn)技術(shù)效益分析

        徐寶國(吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司,吉林 昌邑 132101)

        自20世紀(jì)70年代以來,乙醇燃料得到了社會的廣泛重視,并被認(rèn)為是未來最重要的可再生燃料之一,研究乙醇燃料的原料和生產(chǎn)技術(shù)效益,符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求和趨勢。本文將具體對此進行展開分析和研究,希望為相關(guān)人士提供一些參考和借鑒。

        燃料乙醇;應(yīng)用;生產(chǎn)技術(shù)效益

        燃料乙醇是當(dāng)前我國生態(tài)價值最高的石油燃料替代品,它的應(yīng)用可以減少二氧化碳的排放,保護我國的生態(tài)環(huán)境。目前世界的原油產(chǎn)量已經(jīng)呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的趨勢,我國人均可開采石油資源量與世界平均水平相差較遠(yuǎn),在此背景下,我國的液體燃料安全將面臨著嚴(yán)峻的考驗。燃料乙醇可以成為石油的替代品,為社會生產(chǎn)提供新的原料選擇,考慮到燃料乙醇的能源效益和環(huán)境效益,我國必須對燃料乙醇加以重視。

        1 燃料乙醇的原料和生產(chǎn)工藝

        燃料乙醇的原料包括淀粉質(zhì)、糖質(zhì)和纖維素類。淀粉質(zhì)和糖質(zhì)原料在乙醇的生產(chǎn)中已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化,而且二者的成本相對較低,纖維素類原料在乙醇生產(chǎn)中尚不成熟,面臨著如下的技術(shù)瓶頸:首先,酸水解中糖類產(chǎn)物會分解生成乙醇發(fā)酵抑制物,阻礙燃料乙醇的生產(chǎn)。其次,酶水解中的纖維素酶成本較高,缺乏相應(yīng)的預(yù)處理技術(shù)。再次,五碳糖很難發(fā)酵成乙醇,影響了燃料乙醇的生產(chǎn)效率。因此,纖維素燃料乙醇成為能源部門關(guān)注的重點。

        1.1 淀粉質(zhì)原料

        淀粉類原料包括玉米、小麥、甘薯等等,這些作物的淀粉含量都比較高,通過水解作用可以生成糖,經(jīng)過發(fā)酵之后獲得乙醇。玉米在我國的產(chǎn)區(qū)主要集中在東北部,而薯類在我國的主要產(chǎn)區(qū)集中在川渝地區(qū),這些淀粉類原料的供應(yīng)量較大,轉(zhuǎn)化成乙醇的效率卻相對較低。

        1.2 糖質(zhì)原料

        糖質(zhì)原料包括甘蔗、甜菜等等,通過壓榨和稀釋,可以在發(fā)酵后生成乙醇。我國甘蔗的主要產(chǎn)區(qū)集中在南方,而且糖質(zhì)原料的產(chǎn)量有限,需求較大,一般不能作為燃料乙醇的主要原料。

        1.3 纖維素類原料

        纖維素類原料包括木屑、秸稈、薪炭林等等,通過預(yù)處理技術(shù),半纖維素和纖維素水解生成五碳糖和六碳糖,可以發(fā)酵生成乙醇。木材和林產(chǎn)的加工業(yè)廢棄物可以為燃料乙醇提供生產(chǎn)原料,此外,在邊際性地區(qū)營造的速生林也可以作為燃料乙醇的原料。

        1.4 能源作物

        燃料乙醇的最主要原料就是能源作物,具體包括高產(chǎn)糖類和淀粉類作物。在農(nóng)業(yè)技術(shù)和生物技術(shù)的作用下,利用邊際性土地大量種植這兩類產(chǎn)物,可以為燃料乙醇提供充足的原料。

        2 燃料乙醇生產(chǎn)及利用過程中的效益分析

        2.1 經(jīng)濟性分析

        燃料乙醇生產(chǎn)的成本來自于建廠投資、原料價格等等,但是相對于石油能源來說,燃料乙醇的生產(chǎn)成本相對較低。纖維素類的秸稈和木材由于技術(shù)上的不成熟,在進行乙醇生產(chǎn)時成本最高,但是隨著我國技術(shù)的不斷發(fā)展,技術(shù)失衡的情況勢必會得到有效改善。木薯和甜高粱莖桿原料價格很低,二者的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)得到了較好開發(fā),因此這兩種原料具有廣闊的發(fā)展前景。

        2.2 能源效益分析

        燃料乙醇作為一種能源,能源消耗量是考量能源效益的重要指標(biāo),能源消耗量包括種植能耗、基建及設(shè)備能耗、原料運輸能耗和生產(chǎn)過程工藝能耗等等。種植消耗包括對乙醇的原料進行播種、施肥等等,其中肥料的耗能是最大的?;霸O(shè)備能耗很難計算,但是二者的投資額相對較大,約占總投資額的60%。運輸能耗以乙醇生產(chǎn)原料所需土地的半徑為依據(jù),在估量能耗時可以對耗油量進行計算。生產(chǎn)工藝能耗最高,與單位土地能源產(chǎn)出有關(guān)。

        在對能源效益進行分析之后,可以了解到燃料乙醇生產(chǎn)過程工藝能耗是最高的,而原料運輸能耗是最低的,為了平衡二者的能耗,應(yīng)該從能源產(chǎn)出的角度出發(fā),選用甜高粱、甘蔗和木薯等原料進行生產(chǎn),解決近期我國燃料乙醇的原料問題。

        2.3 社會效益分析

        燃料乙醇的原料來自種植業(yè),農(nóng)民提供原材料可以獲得豐厚的利潤。據(jù)相關(guān)材料統(tǒng)計,速生林提供木材原料獲利是最高的,其次是甘蔗、玉米、木薯等等,因此在技術(shù)允許的情況下,農(nóng)民可以種植大量的甘蔗、玉米和木薯,為自己創(chuàng)造經(jīng)濟效益。秸稈原料的獲利相對較低,但是這種原料屬于廢棄物的再利用,可以提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值,因此其社會效益也是不能忽視的。

        隨著燃料乙醇的廣泛使用,燃料乙醇工廠越來越多,有效地帶動了當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)。此外,燃料乙醇的應(yīng)用可以減少二氧化碳的排放和汽車的尾氣,為社會創(chuàng)造巨大的環(huán)境效益。

        3 關(guān)于燃料乙醇未來發(fā)展的思考

        我國目前已經(jīng)成為燃料乙醇的第三大生產(chǎn)國和消費國,面對燃料乙醇廣闊的發(fā)展前景,相關(guān)企業(yè)應(yīng)該制定遠(yuǎn)景規(guī)劃,促進行業(yè)的發(fā)展。其次,燃料乙醇的生產(chǎn)原料存在技術(shù)不成熟的問題,政府應(yīng)該加大扶持力度,吸引專業(yè)人才進行技術(shù)研發(fā)。再次,生產(chǎn)燃料乙醇的不同原料具有不同的開發(fā)潛力,農(nóng)民應(yīng)該多種植甜高粱、甘薯等高產(chǎn)出作物。最后,為了激勵生物質(zhì)能源的使用,應(yīng)該發(fā)揮市場經(jīng)濟的作用,引領(lǐng)行業(yè)走在世界前沿。

        4 結(jié)語

        面對石油能源的供需問題,燃料乙醇越來越受到社會的重視,我國是人口大國,為了滿足社會發(fā)展的需要,必須具體分析燃料乙醇的原料及生產(chǎn)技術(shù)效益,促進行業(yè)發(fā)展。

        [1]劉海軍,李琳,白殿國,于德華,徐友海,金剛,高玉玲,趙文雨.我國燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J].化工科技, 2012,05∶68-72.

        [2]張麗麗.生物燃料乙醇技術(shù)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景[J].煉油與化工.2016(04).[3]李海軍.中國燃料乙醇發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2013(36).[4]陳興川.我國乙醇市場的發(fā)展研究[J].金田(勵志).2012(07).

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